虛擬化技術在高校計算機實驗機房建設中的應用

孫立仙

摘要：“虛擬化技術”是近幾年頻繁出現的技術，其核心是在計算機當中模擬出部分實際計算機當中存在的東西，用于實現低成本、高收入、安全穩定的目標。因為計算機教學實踐存在相應的特殊性，在傳統的計算機實驗機房建設中存在部分矛盾。本文將會重點分析虛擬化技術在高校計算機實驗機房建設當中的應用，以求能夠為相關單位提供借鑒作用。

關鍵詞：虛擬化技術;高校計算機;實驗機房;建設應用

計算機技術對于學生的實踐應用能力的要求較強，但是現階段大學畢業生普遍存在創新能力薄弱、動手操作能力較差的問題，因而導致學生在畢業進入企業后，難以有效地適應自己的崗位工作，最終導致就業困難，此類問題和高校教育模式存在著無可分割的關聯。所以為有效地解決上述問題，高校有必要積極地促進素質教育工作的建設，通過調整課程設置情況，保障教學工作和現代社會相互接軌。這就要求積極地強化實驗機房的建設，以此來助力學生的實踐應用能力的成長，但是從其他角度來看，我國高校計算機實驗機房的建設仍舊面臨著部分問題，此類問題的存在要求高校能夠有意識地應用虛擬化技術，用于促進實驗機房的建設。

一、虛擬化技術概述

虛擬化技術起始于20世紀70年代，在最近幾年的發展越發迅速，并且正在受到社會各界的關注和重視，從客觀定義角度來看，虛擬化技術主要利用的是硬件模擬軟件的技術，從而打造出具備良好的封裝性和獨立性的計算機，也可以說虛擬化技術是具備良好隔離度的容器，能夠運營自帶系統當中的程序，其使用體驗和正常的物理計算機的差異性并不大。

通過對此項技術的應用，可以在一臺物理機上同時運行多個虛擬機，主要實現的是對CPU、內存、硬盤等在內的虛擬化處理。并且虛擬機和計算機的相似程度也是很高的，即便是分辨操作系統也是需要相應的難度的。當然，雖然二者的相似度很高，并且不容易分辨，但是如果仔細觀察的話，仍舊能夠發現二者存在相應的內部差異，虛擬機通常包含軟件以及系統，并無硬件，而物理計算機則并非如此，因而虛擬機具備的優勢更為顯著，將其應用在計算機機房的建設當中將會取得相當優秀的成效^[1]。

二、高校計算機實驗室機房建設當中的問題

在高校當中的計算機實驗機房是學生進行實踐學習的重要場所，主要負擔著高校計算機課程教學、考試、實踐培訓等重要責任，在高校的眾多實驗室當中，計算機實驗機房所占據的位置是不容忽視的。但是因為計算機教學存在相應的特殊性，因而導致在建設機房的過程中面臨諸多問題，主要包含：首先，如果并未有效地完成對實驗機房當中的計算機的操作系統的保護處理，便很有可能導致其受到病毒和黑客的影響，進而導致機房當中的計算機軟件的運作受到影響，甚至導致高校承擔巨大的經濟損失;反之，如果對操作系統施加的限制過多的話，那么則會極大程度地影響到教學效率和教學質量;其次，在對軟件做安裝處理的時候，如果種類相對過多，將會導致計算機的運作速度受到影響，同時還有可能會導致學生群體的注意力被分散，無法行之有效地完成對課堂秩序的維護;反之，則有可能無法滿足不同的專業的學生的學習需求。上述問題的存在均是高校計算機實驗室機房建設面臨的主要問題，無論是對于高校還是對于學生來講，其都是相當嚴重的負面影響^[2]。

三、虛擬化技術在高校計算機實驗機房建設中的應用

（一）虛擬化技術在硬件設施方面的應用

如果將硬件的虛擬化技術應用在機房建設的過程中，則能夠在某臺計算機當中取出硬盤部分，而后虛擬出大量的機器，所有機器都能夠互不干擾地獨立運作系統。

首先，對于操作系統的實驗應用。在對計算機做格式化處理后，重新安裝操作系統，做好磁盤分區和備份等維護操作，這將會導致原有磁盤內容的具體性和完整性丟失，所以此類實驗的開展在高校當中是并不允許的。因而導致學生在完成課堂學習的內容后，難以進行實際操作，自己所學習的理論知識無法被應用在實踐過程中。但是通過對虛擬化技術的深度應用，學生則可以自由地進行上述操作，并不會對機房當中的計算機造成過多的危害，即便是在操作過程中出現問題，也能夠簡單地恢復應用過的操作系統。根本原因在于，虛擬機在真實的主機當中對應的是文件，在虛擬機當中的所有操作都不會對原有的系統盤或者數據造成損害，這樣便能夠行之有效地保障系統的安全性，在完成操作以后，通過對映像技術的應用，還能夠有效地恢復系統。如果不想恢復，則可以針對于已經完成操作的虛擬機進行克隆處理，對于被克隆虛擬機并無任何影響，在完成操作以后只要將其刪除即可。

其次，計算機網絡的實驗應用。通過對虛擬化技術的應用，可以實現“一分多”的操作，也就是只要具備性能良好的計算機，便能夠虛擬出大量計算機，相互間構成單獨的局域網絡，能夠保證所有學生都有實踐應用的電腦，并且有效地完成相關培訓任務，極為有效地提升效率，同時也可以保障學生獲得充足的實踐機會。

（二）虛擬化技術在操作系統方面的應用

在現有高校計算機機房當中，作為學校的公共設施，其用途是多種多樣的，背負不同院系和班級的教育工作以及實際操作工作，部分高校機房甚至還承擔著開展計算機考試等重要工作。機房內部的管理工作者在每學期的開始階段，需要針對性地開展對軟件運行環境的監督規劃，需要結合學期內部的實際教學情況，安裝多種操作系統，所有操作系統當中都需要盡可能地安裝更多的軟件，這樣才能夠完成不同院系、不同班級的培訓、教育和考試的目標，但是在具體應用的時候，經常會面臨硬盤空間過少、軟件相互沖突的問題。如果能夠有效地應用虛擬機技術，則可以充分解決此類問題，創建出多元化虛擬操作系統，真實操作系統則已經處于保護狀態下，并且其還并不會過多地占用電腦的磁盤空間。在虛擬系統當中的數據資源更是能夠被永久保存，但與此同時，其也不會對真實的系統造成影響，其保護作用是相當顯著的^[3]。

結束語：

總而言之，虛擬化技術在現如今社會的多個領域當中的應用都是越發廣泛的，尤其是在各種計算機實驗機房的建設的過程中，其能夠極為有效地擺脫傳統的物理計算機故障頻繁出現的問題的限制，并且虛擬化技術的應用還能夠極大程度地降低所需要投入的經濟成本，降低能源損耗，此外還可以簡化計算機操作流程，提升工作質量和工作效率，因而可以說虛擬化技術在現代計算機實驗機房建設當中的應用極具實踐性意義。

參考文獻

[1]廉龍穎，游海暉，宋春玉，高輝，王艷濤.基于虛擬化技術的網絡實驗教學研究[J].高師理科學刊，2020，40（12）：78-82.

[2]黃超.基于容器技術的高校實驗平臺構建研究[J].數字技術與應用，2020，38（12）：160-162.

[3]解婧.虛擬化技術在高校數據中心的構建與分析[J].信息記錄材料，2020，21（10）：164-166.